[發明專利]晶體管保護環的制作方法、離子注入工藝優化方法及裝置

有效

• 申請號: 200710094555.7
• 申請日: 2007-12-13
• 公開（公告）號: CN101459045A
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發明（設計）人: 趙猛
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00;H01L21/265
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 李 麗

1.一種晶體管保護環的離子注入工藝優化方法，設定初始的離子注入工藝條件，包括有注入角度初始值、注入劑量初始值和注入能量初始值，其特征在于，包括下列步驟：

通過變化離子注入工藝條件中的注入角度值，確定優化的注入角度值；采用優化注入角度值，通過變化離子注入工藝條件中的注入劑量值與注入能量值，確定優化的注入劑量值；

采用優化注入角度值和優化注入劑量值，通過變化離子注入工藝條件中的注入能量值，確定優化的注入能量值；

所述確定優化的注入角度值，包括如下步驟：

設置一組具有不同的注入角度值的工藝條件；

分別采用上述設置的具有不同注入角度值的工藝條件，制作帶有保護環結構晶體管，并相應測試晶體管的截止電流值；

比較不同晶體管之間的截止電流值，確定截止電流值最低的晶體管所采用的注入角度值為優化的注入角度值；

所述確定優化的注入劑量值，包括如下步驟：

設置一組具有不同注入能量值的工藝條件，該組工藝條件的注入角度值均采用優化的注入角度值，注入劑量值采用注入劑量值初始值；

分別采用上述設置的具有不同注入能量值的工藝條件，制作帶有保護環結構晶體管，并相應測試晶體管的截止電流值；

比較不同晶體管之間的截止電流值，若晶體管截止電流值滿足隨著離子注入能量值的升高而降低之要求，則該組離子注入工藝條件所采用的共同注入劑量值，為優化的注入劑量值；若晶體管截止電流值隨著注入能量值的升高而升高，則改變該組離子注入工藝條件中的注入劑量值，重復上述實驗，直至尋找到滿足要求的注入劑量值，作為優化的注入劑量值；

所述確定優化的注入能量值，包括如下步驟：

設置一個驗證能量的工藝條件，注入角度值采用優化的注入角度值、注入劑量值采用優化的注入劑量值，注入能量值采用注入能量值的初始值；

進行擊穿驗證實驗，采用上述的離子注入工藝條件，制作帶有保護環結構晶體管，考察離子注入時的阻擋層是否被擊穿；

如果采用注入能量值初始值的工藝條件進行擊穿驗證實驗時，阻擋層被注入離子擊穿，則降低驗證能量的工藝條件中的注入能量值，重復擊穿驗證實驗，直至阻擋層不被擊穿，則當前采用的驗證能量的工藝條件中的注入能量值為優化的離子注入能量值；

如果采用注入能量值初始值的工藝條件進行擊穿驗證實驗時，阻擋層未被注入離子擊穿，則升高所采用的驗證能量的工藝條件中的注入能量值，重復擊穿驗證實驗，直至阻擋層被擊穿，則確定此阻擋層被擊穿的擊穿驗證實驗之前的一個擊穿驗證實驗中所采用的工藝條件中的注入能量值為優化的離子注入的能量值。

2.根據權利要求1所述之晶體管保護環的離子注入工藝優化方法，其特征在于，所述離子注入采用的離子為硼、磷或者砷。

3.根據權利要求1所述之晶體管保護環的離子注入工藝優化方法，其特征在于，所述注入角度值的初始值范圍為5度～45度。

4.根據權利要求1所述之晶體管保護環的離子注入工藝優化方法，其特征在于，所述注入劑量值的初始值范圍為1×10¹³cm^-2～1×10¹⁴cm^-2。

5.根據權利要求1所述之晶體管保護環的離子注入工藝優化方法，其特征在于，所述注入能量值的初始值范圍為2keV～25keV。